超高性能水泥基复合材料抗侵彻优化设计(2)
20 世纪混凝土科学与工程技术取得了重大成就，高性能混凝土的应用极大地推动了混凝
土科技的进步，促进了人类社会的发展。随着 21 世纪混凝土工程的大型化、工程环境的复杂
化以及应用领域的不断扩大，人们对其提出了更高的要求，混凝土材料的高性能化和高功能化
是 21 世纪混凝土科学和工程技术发展的重要方向[1]
。
高性能混凝土有较高的抗压强度和耐久性，可以解决普通混凝土结构存在的自重大、耐久
性低的缺点。但大量的研究和工程应用表明，高性能混凝土尚有许多亟待解决的问题:一是高
性能混凝土的高脆性，且强度越高脆性越显著，严重影响了结构的抗震性能，必须通过配筋来
提高结构的延性，而大量配筋不仅降低了高性能混凝土的经济效益，同时又带来施工浇筑的困
难;二是高性能混凝土的抗火性能较差，高温下素混凝土试件常常发生爆裂现象，且随过火温
度升高，混凝土的抗压强度急剧下降，影响结构的抗火性能;三是由于高性能混凝土水灰比较
低，往往产生较大的收缩变形，使结构过早地出现裂缝，影响了结构的正常使用和耐久性。上
述问题的存在一定程度上阻碍了高性能混凝土的进一步推广应用，如何发展具有高强度、高耐
久性和高抗灾性能的混凝土结构，达到适用性和经济效果的最佳，成为广大工程技术人员梦寐
以求的目标。
1993 年，法国 Bouygues 实验室研制出一种超高抗压强度、高耐久性及高韧性的新型水
泥基复合材料， 由于提高了组分的细度和反应活性， 因此被称为活性粉末混凝土[2]
， 目前RPC
已成为国际工程材料领域一个新的研究热点。 RPC 作为一类新型混凝土， 不仅可获得 200MPa
或 800MPa 的超高抗压强度， 而且具有 30MPa ～ 60MPa 的抗折强度，有效地克服了普通
高性能混凝土的高脆性，RPC 的优越性能使其在土木、石油、核电、市政、海洋等工程及军
事设施中有着广阔的应用前景。
我国对高性能混凝土的研究和应用相对较晚，1992 年，吴中伟首次将高性能混凝土介绍
到国内，针对国内原材料和施工工艺进行高性能混凝土的研究开发，近 10 年取得了巨大成果。
全国很多研究单位已经研制出普通泵送高性能混凝土、大掺量粉煤灰高性能混凝土、高流态自
密实高性能混凝土、纤文增加高性能混凝土、轻骨料高性能混凝土、水下不分散高性能混凝土
港工与海工高性能混凝土、高抛纤文高性能混凝土等等，研制出 C30-C80 的各种强度等级的
高性能混凝土和完备的混凝土耐久性检测设备， 以及掌握了配套的施工成套技术和各种混凝土
耐久性检测技术等。
1.2 超高性能水泥基复合材料的研究进展
国外对 RPC 配制技术的研究已较成熟，对 RPC的材料、配比、养护条件、耐久性和强度
等方面进行了大量的试验研究，结果表明由于 RPC 具有较好的匀质性及密实度，其抗压强度
和耐久性均有较大幅度地提高，并研究了养护条件对 RPC 力学性能的影响，以确定合适的养
护条件;文献[3]
对 RPC 的微观结构进行了研究，揭示其高强度及高耐久性的工作机理;文献[4]
则对 RPC 制成的放射性核废料储藏容器的性能进行了研究，指出 RPC 不但能够防止放射性
物质从内部泄漏，而且能够抵御外部侵蚀性介质的腐蚀，是制备新一代核废料储存容器的理想
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